5G优化案例5G 宏站多种发射功率配置下覆盖性能创新研究Word文件下载.docx
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经度
纬度
高新管委会-2
290度
1度
16.5米
114.379625
30.51834
1.3小区覆盖区域图
测试小区高新管委会-2小区覆盖方向基本沿珞喻路方向。
图2小区覆盖区域
2、分析过程
2.1SSB波束配置
下图是SSB配置单波束和7波束的天线增益图，其中纵坐标是增益值，单位dBi（相对全向天线）；
横坐标是方向角，以天线法线方向作为0°
。
图3SSB单波束/7波束配置下天线增益图
由上图可以看出：
（1）对于配置宽波束，在主瓣60°
区域内天线增益在15-17dBi，旁瓣区域抑制明显。
（2）对于配置七波束，在主瓣60°
区域内形成7个较明显的波峰，对应7个波束的增益。
可以看到主瓣区域②③④⑤⑤个波束增益在23-25dBi，两边的①⑦增益21~22dBi左右。
即Beam1和7的增益值略小。
Beam1和Beam7增益值偏小原因分析：
（1）Beam1和7的水平波宽16°
，较Beam2-6的水平波宽10°
略宽，导致能量更分散；
（2）Beam1和7处于天线水平边缘区域，AAU天线旁瓣区域需要抑制，以避免越区覆盖。
（3）配置7波束下，相较宽波束，主瓣增益高7~8dBi。
为了更好的找到最差点，因此选择宽波束配置，即SSB广播信道单波束。
具体配置信息如下表示：
表1波束配置信息表
波束ID
水平波瓣宽度
垂直波瓣宽度
0度
3度
65度
6度
2.25G业务信道传输模式变化
MIMO多天线技术是5GNR大幅提升吞吐率的物理层关键技术，但是其实为提高空中接口的吞吐率，在LTE系统中已经有MIMO技术。
MIMO系统就是多个信号流在空中的并行传输。
在发射端输入的数据流变成几路并行的符号流，分别从Mt个天线同时发射出去；
接收端从Mr个接收天线将信号接收下来，恢复原始信号。
图4MIMO系统多个数据流并行传输
多个信号流可以是不同的数据流，也可以是同一个数据流的不同版本。
不同的数据流就是不同的信息同时发射，意味着信息传送效率的提升，提高了无线通信的效率。
同一个数据流的不同版本，就是同样的信息，不同的表达方式，并行发射出去，确保接受端收到信息的准确，提高信息传送的可靠性。
为提高信息传送效率的工作模式，就是MIMO的复用模式；
为提高信息传送可靠性的工作模式，就是MIMO的分集模式。
2.2.14G业务信道传输模式
在LTE中，多天线传输可以描述成将调制后的数据映射到不同的天线端口的过程。
其输入为调制符号（使用QPSK、16QAM、64QAM调制，对应1个或2个TB），其输出为每个天线端口上的一系列符号，这些符号随后会应用到OFDM的调制器中，并映射到该天线端口的时频网格（即RB）上。
同的多天线传输方案对应不同的传输模式（TM模式）。
到Rel-10为止，LTE支持9中TM模式。
它们的区别在于天线映射的不同特殊结构，以及解调时所使用的不同参考信号（小区特定参考信号或UE特定参考信号），以及所依赖的不同CSI反馈类型。
在LTE中，定义了9中传输模式：
TM1：
单天线端口传输（使用PORT0），应用于单天线传输的场合。
TM2：
发射分集模式，适用于小区边缘信道情况比较复杂，干扰较大的情况。
也可用于UE高速移动的情况，使用2或4个天线端口。
发射分集是默认的多天线传输模式。
它通过在不同的天线上发送相同的数据实现数据冗余，从而提高SINR，使得传输更加可靠。
TM3：
大延迟分集的开环空分复用，适合UE高速移动的场景，使用2或4个天线端口。
TM4：
闭环空间复用，适合信道条件较好的场合，用于提供较高的传输速率，使用2或4个天线端口。
TM5：
MU-MIMO传输模式，主要用来提高小区的容量；
使用2或4天线端口。
TM5是TM4的MU-MIMO版本。
TM6：
rank1的传输，主要适用于小区边缘的情况，使用2或4个天线端口。
TM7：
单流波束赋形，主要适用于小区边缘的UE，能够有效对抗干扰，只使用port5。
TM8：
双流波束赋形，可用于小区边缘的UE，也可用于其它场景。
使用Port7和port8，每个port对应一个UE特定的参考信号，这2个参考信号通过正交的OCC（Orthogonalcovercode，正交覆盖编码）区分，在空分复用下，这2个OCC和对应的参考信号被用于这2层的传输。
TM9：
支持最多8层的传输，主要是为了提高数据传输速率。
使用PORT7~14。
TM模式是UE特定的信息，同一小区内的不同UE，可能配置了不同的TM模式。
同时，配置了载波聚合的UE，在不同的servingcell上可以使用不同的TM模式。
2.2.25G业务信道传输模式
但是在5GNR系统中，只定义了一种传输模式，即原LTE系统中的TM9（多流波束赋形）。
64T64R天线理论上支持最多32层的数据传输，但受限于无线环境及UE的空间位置、UE接收天线的摆放等因素，实际可以实现16层~24层的数据传输。
这也是5G单站峰值速率能够达到10Gbps的原因。
3、解决措施
3.1业务信道整体覆盖性能
表1下行业务信道覆盖性能指标均值
功率
SSB_RSRP（dBm）
SSB_SINR（dB）
RB/slot
RI
MCS
MAC_Throughput（Mbps）
100W
-111.15
8.16
269.20
1.99
17
381.35
200W
-110.35
8.51
268.37
2.12
412.32
孤立单小区下行拉远，由于基站发射功率不同及信号波动特性，200W覆盖比100W覆盖强0.8dBm，SINR\RI\MCS比较接近，MAC层平均速率高31Mbps。
表2上行业务信道覆盖性能指标均值
PUSCH_POWER
-104.37
14.98
175.15
1.64
10
91.13
22.51
-101.06
17.03
170.63
1.66
89.06
22.45
孤立单小区上行拉远，由于基站发射功率不同及信号波动特性，200W覆盖比100W覆盖强3.29dBm，SINR值略好，RI\MCS比较接近，MAC层平均速率比较接近。
表3不同发射功率下上/下行MAC层速率对比
下行
上行
由上述图表可以看出，对比100W和200W发射功率两种情况，200W下行覆盖比100W下行覆盖强0.8dBm，MAC层平均速率高31Mbps；
200W上行覆盖比100W上行覆盖强3.29dBm，SINR值高2dB。
其余RI\MCS\PUSCH_POWER数据基本无差异。
3.2定点测试特定MAC层平均速率
表4下行特定MAC层平均速率结果
MAC层速率（Mbps）
100
-125.47
-2.15
-127.33
-3.65
50
-127
-4.35
-128.88
-5.58
30
-127.1
-3.42
-129.57
-6.01
20
-127.99
-4.3
-130
-5.25
-129.01
-5.38
-130.4
-6.95
由上述数据可以看出，下行50Mbps/30Mbps/20Mbps/10Mbps速率变化下，整体上看电平值越来越差，但对应电平波动不明显。
下行由100Mbps变化至50Mbps时，SSB_RSRP下降1.5dBm，SSB_SINR下降2dB。
考虑到无线环境等原因，不同小区测试结果可能存在差异。
表5上行特定MAC层平均速率结果
-110.72
12.14
-110.81
11.77
-114.24
9.04
-112.67
10.73
-120.67
2.86
-116.73
5.82
5
-123.54
0.05
-123.5
-0.32
1
-126.54
-2.77
-127.37
-4.29
由上述数据可以看出，上行50Mbps/20Mbps/10Mbps/5Mbps/1Mbps速率变化下，100W发射功率下，SSB_RSRP由-110.7dBm下降至-126.5dBm，SSB_SINR由12db下降至-2.7db；
200W发射功率下，SSB_RSRP由-110.8dBm下降至-127.3dBm，SSB_SINR由12db下降至-4.3db。
整体上看，200W下，SSB_RSRP/SSB_SINR发射功率下降幅度更大。
3.3MAC层平均速率整体变化趋势
3.3.1MAC层平均速率随距离变化趋势
图5下行MAC层平均速率随距离变化趋势图
MAC层平均速率随着距离增大而变小；
100W覆盖时，在2340米附近MAC层下行平均速率掉零；
200W覆盖时，在2400米处MAC层下行平均速率掉零；
相同距离处MAC层下行平均速率比较接近。
在1600米附近速率掉到10Mbps左右由于高架桥遮挡造成电平较低。
图6上行MAC层平均速率随距离变化趋势图
100W覆盖时，在1590米附近MAC层上行平均速率掉1Mbps以下；
200W覆盖时，在1590米处MAC层上行平均速率掉1Mbps以下；
相同距离处MAC层平均速率比较接近。
可以看出：
（1）MAC层上行平均速率随着距离增大而变小；
（2）NR系统上行受限，上行在1590米附近MAC层速率掉1Mbps以下，下行在1600米附近速率掉到10Mbps左右，2340米附近掉零。
3.3.2MAC层平均速率与SSB_RSRP关系图
图7下行MAC层
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